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第1章 概论 1

1.1 绪言 1

1.1.1 传感器的定义与作用 1

1.1.2 传感器的组成 2

1.2 传感器的分类 2

1.3 传感器的基本特性 2

1.3.1 传感器的静态特性 3

1.3.2 传感器的动态特性 4

1.4 传感器的性能指标及改善性能方法 7

1.4.1 传感器的性能指标 7

1.4.2 改善传感器性能指标的方法 7

1.5 传感器网络技术 8

1.5.1 传感器网络概述 9

1.5.2 传感器网络的组成及特点 10

1.5.3 传感器网络的应用 12

1.6 传感器的发展趋势 13

习题 13

第2章 电阻式传感器 14

2.1 电位器式传感器 14

2.1.1 电位器式传感器的工作原理 14

2.1.2 电位器式传感器的应用 16

2.2 电阻应变式传感器 17

2.2.1 电阻应变式传感器的工作原理 18

2.2.2 电阻应变式传感器的应用 22

2.3 气敏电阻传感器 25

2.3.1 气敏电阻传感器的工作原理 25

2.3.2 气敏电阻传感器的应用 27

2.4 湿敏电阻传感器 29

2.4.1 湿敏电阻传感器的工作原理 30

2.4.2 湿敏电阻传感器的应用 33

习题 34

第3章 电感式传感器 36

3.1 自感式电感传感器 36

3.1.1 工作原理 36

3.1.2 测量转换电路 38

3.1.3 自感式电感传感器的应用 39

3.2 互感式电感传感器 41

3.2.1 工作原理 41

3.2.2 测量转换电路 42

3.2.3 差动变压器式传感器的应用 44

3.3 电涡流式传感器 46

3.3.1 工作原理 46

3.3.2 测量转换电路 47

3.3.3 电涡流式传感器的应用 49

习题 51

第4章 电容式传感器 52

4.1 电容式传感器的工作原理及结构类型 52

4.1.1 电容式传感器的工作原理 52

4.1.2 电容式传感器的结构类型 52

4.2 电容式传感器测量电路 55

4.2.1 运算放大器电路 56

4.2.2 电桥式测量电路（调幅电路） 56

4.2.3 调频式测量电路 56

4.2.4 脉冲宽度调制电路 57

4.2.5 二极管双T型网络 58

4.2.6 谐振电路 60

4.2.7 影响电容式传感器精度的因素及提高措施 60

4.3 电容式传感器的应用 61

4.3.1 电容式测厚仪 61

4.3.2 电容式差压传感器 62

4.3.3 电容式加速度传感器 62

4.3.4 电容传声器 63

4.3.5 电容式指纹传感器 63

习题 64

第5章 压电式传感器 65

5.1 压电效应及压电材料 65

5.1.1 石英晶体 66

5.1.2 压电陶瓷 67

5.1.3 高分子压电材料 69

5.2 压电式传感器的连接及变形方式 69

5.3 压电式传感器测量电路 71

5.3.1 压电式传感器的等效电路 71

5.3.2 压电式传感器的测量电路 72

5.4 压电式传感器的应用 74

5.4.1 压电式测力传感器 74

5.4.2 压电式加速度传感器 74

5.4.3 压电式血压传感器 75

5.4.4 玻璃破碎报警装置 76

习题 76

第6章 磁敏式传感器 77

6.1 霍尔传感器 77

6.1.1 霍尔效应及霍尔元件 77

6.1.2 霍尔集成传感器 79

6.2 磁敏电阻 81

6.3 结型磁敏管 82

6.4 磁敏式传感器的应用 84

6.4.1 霍尔传感器的应用 84

6.4.2 磁敏电阻的应用 86

6.4.3 结型磁敏管传感器的应用 87

习题 88

第7章 光电式传感器 89

7.1 光电式传感器的工作原理 90

7.1.1 光源与光辐射体 90

7.1.2 光电效应 91

7.1.3 光电器件 92

7.2 光电式传感器的应用 104

7.3 红外传感器 105

7.3.1 红外传感器工作原理 106

7.3.2 红外传感器应用 108

7.4 光纤传感器 111

7.4.1 光纤传感器工作原理 111

7.4.2 常见光纤传感器及其应用 117

7.5 电荷耦合器件（CCD）及接触式传感器CIS 119

7.5.1 电荷耦合器件（CCD） 119

7.5.2 固态图像传感器 121

7.5.3 CCD摄像器件的主要特性 122

7.5.4 面阵CCD图像传感器不均匀性的校正 123

7.5.5 CCD器件的应用举例 124

7.5.6 CIS技术 126

习题 128

第8章 热电式传感器 129

8.1 温标及温度的测量方法 129

8.1.1 温标 129

8.1.2 温度的测量方法 129

8.2 热电阻 130

8.2.1 铂热电阻 130

8.2.2 铜热电阻 131

8.2.3 热电阻传感器的结构 132

8.2.4 热电阻传感器的测量电路 133

8.3 热敏电阻 134

8.3.1 热敏电阻的特点与分类 135

8.3.2 热敏电阻的电阻—温度（Rt—t）特性 135

8.3.3 热敏电阻的外形结构及符号 136

8.3.4 热敏电阻的应用 136

8.4 热电偶温度传感器 138

8.4.1 热电偶温度传感器的工作原理 139

8.4.2 热电偶的常用材料及常用热电偶传感器的结构 144

8.4.3 热电偶冷端温度补偿 146

8.4.4 热电偶测温线路 148

8.4.5 热电偶温度传感器的应用 150

习题 151

第9章 其他传感器 152

9.1 生物传感器 152

9.1.1 生物传感器的工作原理 152

9.1.2 生物传感器应用 154

9.2 机器人传感器 165

9.2.1 机器人传感器分类 165

9.2.2 机器人传感器的应用及发展 167

9.3 微波传感器 171

9.3.1 概述 171

9.3.2 微波传感器的应用 173

习题 177

第10章 传感器接口电路 178

10.1 传感器输出信号的特点 178

10.1.1 传感器输出信号的形式 178

10.1.2 传感器输出信号的特点 179

10.1.3 输出信号的处理方法 179

10.2 传感器输出信号的检测电路 180

10.2.1 检测电路的形式 180

10.2.2 常用信号的检测电路 180

10.3 传感器和微控制器的连接 182

10.4 传感器接口电路应用实例 186

习题 189

参考文献 190